新汴河某跨河橋梁樁基方案探討

王紅軍，周軍 （安徽省水利水電勘測設計院勘測分院，安徽 蚌埠 233000）

0 前 言

隨著沿河區(qū)城鎮(zhèn)經濟不斷發(fā)展，跨河橋梁對推動當地經濟和加快城化鎮(zhèn)建設起到至關重要作用。跨河橋梁設計既要實現其交通功能，又要考慮通航、美觀并與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相協(xié)調，從而對地基基礎要求更嚴格，對復雜地質條件下的樁基方案進行優(yōu)化比選十分必要。

1 工程概況及場地地質條件

該跨新汴河橋梁全長約530m，主橋跨徑為3×35+（60+200+60主橋）+3×35m，設計為梁拱組合體鋼箱拱橋，橋面寬22.5m。見圖1（a）橋梁墩位布置。

橋址區(qū)地形平坦，未見活動性斷裂發(fā)育，地震活動強度中等，頻率較低，整體區(qū)域構造穩(wěn)定性較好，適宜進行本工程的建設。

本次勘察查明，在勘探所達深度范圍內，場地上覆土層第①～⑦層為第四系上更新統(tǒng)沖、洪積層，均夾鐵錳質結核、砂礓石，下伏基巖為震旦系灰?guī)r，在2#、6#（右主墩）墩位處鉆孔揭露古溶洞（充填物粘土），棕黃、棕紅色，堅硬，含砂礓石、鐵錳結核、風化碎石等，洞高分別為11.40m、4.49m。具體特性及分布見表1、圖1（b）。

2 巖土工程評價

該橋梁主跨墩位跨過主河道，橋墩均位于河灘地。上部土層①～④層工程性質一般，承載力一般，地層不均勻；⑤～⑦層工程性質較好，承載力較高，⑤、⑦層厚度大，層頂埋深穩(wěn)定，是良好的樁端持力層；⑥層厚度一般，層頂埋深有起伏，可作為樁端持力層；⑧層灰?guī)r頂板埋深較為穩(wěn)定，基本位于高程-35.0m附近，該層上部強~中風化帶中巖溶微發(fā)育。該段鉆探過程中漏漿嚴重，巖芯蜂窩狀溶孔發(fā)育。2#、6#墩位處鉆孔揭露有全充填溶洞，充填物為粘土、粉質粘土夾風化灰?guī)r碎塊，最大溶洞高達11.4m。總體上右岸巖溶較發(fā)育，強風化帶下線較深，樁端不宜坐落于該層強~中風化帶上。

圖1 （a）橋梁墩位布置圖 （b）橋址處工程地質剖面圖

4 樁基方案優(yōu)化

由于下覆基巖風化帶內局部存在古溶洞，基巖埋深大，風化帶復雜，不建議采用嵌巖樁。⑤、⑦層厚度大，層頂埋深穩(wěn)定，是良好的樁端持力層。本文以樁長30m、40m、45m、50m及樁徑1.00m、1.50m、2.00m的端承摩擦樁為例，按《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTGD63-2007)公式5.3.3-1、5.3.3-2分別進行計算，單樁軸向受壓承載力容許值見下表2。

不同條件下單樁軸向受壓承載力容許值（kN） 表2

通過分析比較，樁徑每增減0.5m，單樁承載力容許值相應增減近55%~70%；樁長每增減5m，單樁承載力容許值相應變化12%~14%。隨樁徑增大，樁端承載力所占比例增大明顯，隨樁長增大，樁端承載力所占比例降低。

橋址處各巖土層巖性特征及物理力學指標建議值表 表1

綜上，所有墩位處樁基均選擇摩擦樁，以⑦層為樁端持力層。2#墩位處荷載相對較小，考慮古溶洞埋藏淺，可采用40.0m樁 長、2.00m 樁 徑；5#、6#左 右 主 墩 處 荷 載 較 大，采 用45.0m~50.0m樁長、2.00m樁徑，若承載力仍不滿足要求可考慮嵌巖，但不計算樁端承載力（作為安全富余）；其他墩位處工程地質條件較好，可采用40.0m~50.0m樁長、1.50m~2.00m樁徑。

5 結 論

在上覆深厚覆蓋層的巖溶微發(fā)育區(qū)的樁基工程，優(yōu)先選擇較大樁徑，當承載能力相差較少、古溶洞埋藏較深、上覆巖體較好且安全厚度較大時，考慮經濟合理性，可嵌巖，但不計算樁端承載力。

在該橋梁樁基方案的比選過程中，通過計算、分析、比較不同樁徑、樁長情況下單樁承載力容許值，在同等地質條件下，樁徑對單樁承載力影響更明顯。

[1]JTG63-2007,公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2007.

[2]JGJ94-2008,建筑樁基技術規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.